數論 母函數

在此不深究母函數在數學中的具體原理,只知道母函數在解決問題時候的使用情況和代碼實現即可。

母函數:就是把一個已知的序列和x的多項式合并起來,新產生的多項式就叫原來序列的母函數

普通母函數:

對于序列:a0,a1,a2,a3……an,母函數為:

f(x)=a0*x^0+a1*x^1+a2*x^2+a3*x^3……an^n

即:

序列{0,1,2,3,4,5,……,n}的母函數為:

f(x)=0*x^0+1*x^1+2*x^2+3*x^3+4*x^4+5*x^5+……+n*x^n?????????

因為:0*x^0=1,那么可以寫成:

f(x)=1+1*x^1+2*x^2+3*x^3+4*x^4+5*x^5+……+n*x^n????????? ——x是無意義的數

序列{0,1,1,1,1,0,0,0,0}的母函數為:

f(x)=x^1+x^2+x^3+x^4

序列{0,1,4,8,6,9,0}的母函數為:

f(x)=1*x^1+4*x^2+8*x^3+6*x^4+9*x^5

對于母函數的使用問題,在計算以下問題可以用到:


假如x的冪次數表示幾克的砝碼,那么

1克的砝碼表示為1+x^1

2克的砝碼表示為1+x^2

3克的砝碼表示為1+x^3

4克的砝碼表示為1+x^4

每個砝碼都可以選擇取或不取,所以這里的1可以認為1*x^0,表示不取這顆砝碼。

那么把這些乘起來

(1+x^1)(1+x^2)(1+x^3)(1+x^4)

=1+(x^1)+(x^2)+2(x^3)+2(x^4)+2(x^5)+2(x^6)+2(x^7)+(x^8)+(x^9)+(x^10)

根據指數來看,我們可以稱出0~10這么多的重量,其中3~7的系數為2,說明有2種稱的方法

那么我們來細看一遍

0:(什么砝碼都不放).......................(1種)

1:1.............................................(1種)

2:2.............................................(1種)

3:3或1+2.....................................(2種)

4:4或1+3.....................................(2種)

5:1+4或2+3.................................(2種)

6:2+4或1+2+3..............................(2種)

7:3+4或1+2+4..............................(2種)

8:1+3+4......................................(1種)

9:2+3+4......................................(1種)

10:1+2+3+4.................................(1種)

系數表示數量,指數表示結果,那么2(x^4)則表示結果為4的方法共有2種。

以上為母函數的效果,那么,在具體問題的解答中,母函數應如何實現并解決問題呢?


求用1分、2分、3分的郵票貼出不同數值的方案數:(每張郵票的數量是無限的)

那么

1分:(1+x^1+x^2+x^3+x^4+......)

2分:(1+x^2+x^4+x^6+x^8+......)

3分:(1+x^3+x^6+x^9+x^12+......)

然后這3個乘起來

對于這種無限的,題目肯定會給你他詢問的數值的范圍,計算到最大的范圍就可以了

以下上代碼:

指數母函數:

對于序列a0,a1,a2,a3……an,母函數為:

由此可知,母函數和指數母函數的區別在于系數的不同。

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